Tom 24 2008 Zeszyt 4/4
RYSZARD SA£ACIÑSKI*, KATARZYNA DELURA**
Perspektywy wykorzystania serpentynitów z Nas³awic jako surowca do produkcji kamieni ok³adzinowych
Wprowadzenie
Racjonalna gospodarka zasobami z³ó¿ kopalin stanowi zagadnienie, które jest coraz silniej akcentowane zarówno w publikacjach i dyskusjach naukowych, jak i unormowaniach prawnych. Koniecznoœæ racjonalnego gospodarowania zasobami z³ó¿ wynika wprost z ta- kich cech charakteryzuj¹cych z³o¿a w sensie przemys³owym, jak ograniczonoœæ, wyczer- pywalnoœæ i nieodnawialnoœæ ich zasobów. W czasach historycznych, przy ma³ym poziomie wydobycia i du¿ej dostêpnoœci z³ó¿ wystêpuj¹cych na powierzchni terenu, fakty te nie musia³y stanowiæ istotnego zagro¿enia dla ówczesnej gospodarki surowcami mineralnymi, w przeciwieñstwie do czasów nam wspó³czesnych, charakteryzuj¹cych siê lawinowym wzrostem ich zapotrzebowania i zu¿ywania. Zwykle w rozwa¿aniach na temat racjonalnego gospodarowania zasobami akcentowana jest koniecznoœæ kompleksowego wykorzystywania kopalin wystêpuj¹cych w z³o¿u wraz z kopalinami towarzysz¹cymi, optymalizacja syste- mów wydobycia, maj¹ca na celu minimalizowanie strat eksploatacyjnych w czasie ruchu zak³adu górniczego, jak i ograniczenie pozostawionych, niewyeksploatowanych zasobów wykazywanych przy jego likwidacji i wreszcie, równoczesne wybieranie wraz z wysoko gatunkowymi odmianami kopalin ich odmian o gorszych parametrach jakoœciowych. Podej- mowane decyzje i dzia³ania gospodarcze powinny zmierzaæ do tego, aby zasoby z³ó¿ mog³y byæ wykorzystywane jak najd³u¿ej oraz w sposób najbardziej uzasadniony.
Istniej¹ce rozwi¹zania prawne w Prawie geologicznym i górniczym (Dz.U. 2005.228.
1947 ze zm.) i Prawie ochrony œrodowiska (Dz.U. 2008.25.150 ze zm.) zauwa¿aj¹ i normuj¹ te problemy. Praktyka wykazuje jednak, ¿e sformu³owania w nich zawarte w du¿ej czêœci
* Dr hab. prof. UW, ** Dr, Uniwersytet Warszawski, Wydzia³ Geologii, Warszawa.
maj¹ charakter deklaratywny i s¹ one czêsto ograniczane z powodu uwarunkowañ ekono- micznych wynikaj¹cych z gospodarki wolnorynkowej.
O ile istniej¹ce mechanizmy formalnoprawne stymuluj¹ kontrolê iloœciowego rozli- czenia wykorzystywanych zasobów, to dostrzegany i sygnalizowany w opracowaniach naukowych problem najbardziej optymalnego gospodarczego wykorzystania surowców mineralnych, wynikaj¹cego i dostosowanego do ich w³aœciwoœci, surowcowych i techno- logicznych, rzadko jest normowany w procedurach koncesyjnych. Ze wzglêdu na ogromne zró¿nicowanie kopalin jest to problem trudny, który praktycznie wymaga³by ka¿dorazowo szukania indywidualnych rozwi¹zañ dla ka¿dego z³o¿a. Najczêœciej o przeznaczeniu po- zyskanego surowca mineralnego decyduj¹ wzglêdy ekonomiczne zwi¹zane z d¹¿eniem uzyskania przez u¿ytkowników z³ó¿ szybkiego korzystnego wyniku finansowego dzia-
³alnoœci przy zminimalizowanych nak³adach inwestycyjnych na przetwórstwo oraz za³o¿ony z góry przez inwestora kierunek prowadzonej dzia³alnoœci.
W przypadku eksploatacji i przeróbki surowców skalnych jako kamieni budowlanych i drogowych, znane s¹ przyk³ady z masywu strzegomskiego, kiedy te partie z³o¿a, które nie wykazuj¹ w³aœciwej blocznoœci i przez to nie mo¿na uzyskaæ z nich bloków o odpowiednich gabarytach, odrzucone s¹ jako odpady, pomimo tego, ¿e mog³yby byæ przerabiane na kruszywo ³amane, natomiast w innych kamienio³omach, zgodnie z profilem produkcji, kruszono kamieñ, który ze wzglêdu na swoj¹ wysok¹ wytrzyma³oœæ nadawa³by siê do innych zastosowañ.
Jako ca³kowicie niew³aœciwy nale¿y oceniæ kierunek wykorzystania chalcedonitu ze z³o¿a „Teofilów” k. Tomaszowa Mazowieckiego. Wystêpuj¹ca tu kopalina jest wykorzy- stywana do produkcji kruszywa ³amanego, podczas gdy, jak wykaza³y badania, pozyskiwany tu surowiec ma bardzo dobre w³aœciwoœci sorpcyjne.
Innym przyk³adem niew³aœciwej gospodarki z³o¿em mog¹ byæ wapienie dêbnickie. Ze wzglêdu na ³atwoœæ uzyskiwania powierzchni polerowanych by³y w dawnych latach cenionym kamieniem budowlanym wykorzystanym w szeregu zabytkowych budowlach Krakowa. Ro- boty strza³owe prowadzone w kamienio³omie w pó³nocnej czêœci z³o¿a, w którym z pozyska- nego materia³u skalnego produkowano kruszywo, doprowadzi³y do powstania w skale mikro- spêkañ, wykluczaj¹cych obecnie pozyskanie monolitowych elementów budowlanych.
Kolejnym przyk³adem kopaliny, która mog³aby byæ wykorzystana w sposób bardziej racjonalny s¹ serpentynity z Dolnego Œl¹ska. Rozwa¿ania na ten temat s¹ przedmiotem niniejszego artyku³u.
1. Uwarunkowania geologiczno-z³o¿owe wystêpowania dolnoœl¹skich serpentynitów
1.1. Z a g o s p o d a r o w a n i e d o l n o œ l ¹ s k i c h z ³ ó ¿ k o p a l i n s k a l n y c h Dolny Œl¹sk jest znacz¹cym regionem górnictwa skalnego pod wzglêdem wielkoœci eksploatacji w skali kraju i dominuj¹cym pod wzglêdem zró¿nicowania odmian litolo-
gicznych pozyskiwanych tu surowców skalnych. Zasoby kamienia ³amanego i blocznego w dolnoœl¹skich z³o¿ach wynosz¹ prawie 4390 mln Mg, co stanowi ponad 53% zasobów Polski. Region dolnoœl¹ski jest praktycznie jedynym zapleczem surowcowym dostarcza- j¹cym dla budownictwa elementy wielkogabarytowe i p³yty ok³adzinowe produkowane ze ska³ magmowych i metamorficznych.
Wydobycie kamienia ³amanego na Dolnym Œl¹sku w 2005 roku wynios³o oko³o 16 mln Mg, przy czym najwiêcej kruszywa uzyskano z bazaltu – 5,6 mln Mg, z granitów, grano- diorytów i sjenitów – 4,2 mln Mg, a z gabra i diabazów – 2,2 mln Mg (Bilans zasobów...
2007). Wielkoœæ produkcji kruszywa ³amanego jest stymulowana zapotrzebowaniem ze strony budownictwa i drogownictwa, natomiast czynnikami ograniczaj¹cymi wielkoœæ pro- dukcji i zbytu s¹ koszty transportu stwarzaj¹ce barierê nieop³acalnoœci w dystrybucji tego produktu na wiêksze odleg³oœci oraz po³o¿enie z³ó¿ w obrêbie parków krajobrazowych, strefach chronionego krajobrazu, obszarach Natura 2000 i obszarach zalesionych.
Zwiêkszenia mo¿liwoœci zbytu tych surowców nale¿y szukaæ w rozwi¹zaniach bardziej zaawansowanego ich przetworzenia i wytworzenia nowych jakoœciowo produktów, których atrakcyjnoœæ i zwiêkszona wartoœæ handlowa niwelowa³aby barierê transportow¹. Dotyczy to zw³aszcza tych ska³, które ze wzglêdu na swoje parametry surowcowe mog¹ zyskaæ nowe zastosowanie u¿ytkowe. Do ska³, których naturalne walory nie s¹ wykorzystywane w ra- cjonalny sposób ze wzglêdu brak wdro¿onych technologii przeróbki nale¿¹ serpentynity.
1.2. C h a r a k t e r y s t y k a z ³ o ¿ o w a d o l n o œ l ¹ s k i c h m a s y w ó w s e r p e n t y n i t o w y c h
Serpentynity na Dolnym Œl¹sku wystêpuj¹ w obrêbie trzech izolowanych masywów zlokalizowanych w otoczeniu bloku sowiogórskiego (rys. 1).
Wystêpowanie serpentynitów jest genetycznie zwi¹zane z masywami zmetamorfizowa- nych ska³ ultramaficznych pochodzenia p³aszczowego. Sk³ad mineralny, cechy struktu- ralno-teksturalne oraz niektóre w³aœciwoœci fizyczne serpentynitów zale¿¹ bezpoœrednio od sposobu przebiegu procesu serpentynizacji, jego intensywnoœci i zaawansowania. W czasie tego procesu kosztem oliwinów i piroksenów powstaj¹ nowe fazy mineralne, g³ównie z grupy serpentynu, charakteryzuj¹ce siê intensywnym zielonym zabarwieniem. Ponadto, wskutek znacz¹cych ró¿nic iloœciowych i jakoœciowych pomiêdzy sk³adem chemicznym minera³ów ulegaj¹cych serpentynizacji i produktami przemian nie wszystkie elementy che- miczne s¹ wi¹zane w minera³ach grupy serpentynu, co skutkuje powstaniem w serpentynicie miêdzy innymi skupieñ magnezytów i opali. Ze wzglêdu na ró¿nicê w gêstoœci w³aœciwej pomiêdzy minera³ami wyjœciowymi i serpentynami, nastêpuje zwiêkszenie objêtoœci tych ostatnich, co w powi¹zaniu z podatnoœci¹ ich na odkszta³cenia, uwarunkowan¹ w³aœci- woœciami krystalograficznymi, prowadzi do wytworzenia w skale deformacji teksturalnych utrwalonych w skale w postaci oryginalnej, niepowtarzalnej faktury o walorach deko- racyjnych. Niekorzystnym skutkiem tych procesów jest obni¿enie wytrzyma³oœci mecha- nicznej ska³y. Procesy tektoniczne dzia³aj¹ce ju¿ po zakoñczeniu serpentynizacji spo-
wodowa³y powstanie dodatkowo deformacji kruchych, które obni¿y³y wytrzyma³oœæ i spój- noœæ ska³y.
Z³o¿ony przebieg ska³otwórczych procesów magmowych, w wyniku których powsta³ zró¿nicowany zespó³ ska³ ultramaficznych, a nastêpnie metamorficzne ich przeobra¿enie
Rys. 1. Masywy serpentynitowe w otoczeniu bloku sowiogórskiego 1 – masyw Gogo³ów-Jordanów, 2 – masyw Szklar, 3 – masyw Braszowice-BrzeŸnica Fig. 1. Geological sketch map of serpentinite massifs surrounding The Góry Sowie Mts. Block 1 – The Gogo³ów-Jordanów Massif, 2 – The Szklary Massif, 3 – The Braszowice-BrzeŸnica Massif
w serpentynity i koñcowe procesy wietrzenia spowodowa³y powstanie koncentracji zró¿- nicowanych zespo³ów mineralnych i z³ó¿ o znaczeniu gospodarczym. Obszary masywów:
Gogo³ów-Jordanów, Szklar i Braszowice-BrzeŸnica by³y obiektami z³o¿owych prac pros- pekcyjnych oraz dzia³alnoœci górniczej prowadzonej w niektórych miejscach ju¿ w XIX w.
Przedmiotem eksploatacji by³y magnezyty, rudy chromu, krzemianowe rudy niklu i nefryty.
Znaczenie z³o¿owe maj¹ równie¿ same serpentynity jako surowce skalne, których miejsca eksploatacji zlokalizowane s¹ w wielu punktach na ich wychodniach. Obecnie s¹ eksploa- towane jedynie w NE czêœci masywu Gogo³ów-Jordanów, w miejscowoœci Nas³awice (rys. 2). Z uwagi na silne spêkanie znacznej czêœci z³o¿a eksploatowane tu serpentynity znajduj¹ obecnie zastosowanie jedynie jako surowiec do produkcji œredniej jakoœci kru- szywa drogowego. Jednak pozyskiwane z niektórych partii z³o¿a wiêksze bloki serpen- tynitów charakteryzuj¹ siê niezrównanymi walorami dekoracyjnymi, porównywalnymi z do- stêpnymi w handlu importowanymi serpentynitami, znanymi pod nazw¹ handlow¹ zielonych marmurów lub marmurów „verde”.
Rys. 2. Masyw serpentynitowy Gogo³ów-Jordanów z obecnymi i dawnym punktami eksploatacji (wg Mapy Geologicznej 1:25 000, arkusze: Jordanów Œl¹ski, Sobótka, JaŸwina i £agiewniki)
Fig. 2. Geological sketch map of The Gogo³ów-Jordanów Serpentinite Massif (after 1:25 000 Geological Maps, sheets: Jordanów Œl¹ski, Sobótka, JaŸwina i £agiewniki)
2. Z³o¿e w Nas³awicach
2.1. C h a r a k t e r y s t y k a z ³ o ¿ a
Wyd³u¿ony równole¿nikowo masyw serpentynitowy Gogo³ów-Jordanów, znajduj¹cy siê pomiêdzy gnejsowym blokiem sowiogórskim (od po³udnia) i masywem gabrowo-amfi- bolitowym Œlê¿y (od pó³nocy) zajmuje powierzchniê oko³o 100 km2, przy czym jego wychodnie ods³aniaj¹ siê na obszarze 30 km2(rys. 2).
Wychodnie serpentynitów s¹ najbardziej eksponowane w czêœci po³udniowo-zachodniej, gdzie tworz¹ kulminacje morfologiczne w postaci grupy wzgórz Raduni i Czarnej Góry.
W czêœci œrodkowej i pó³nocno-wschodniej serpentynity tworz¹ szereg izolowanych wzgórz, gdzie by³y i niekiedy s¹ przedmiotem eksploatacji górniczej. Obecnie eksploatacja odbywa siê jedynie w kamienio³omie w Nas³awicach, zlokalizowanym na kulminacji terenowej, na której ods³aniaj¹ siê wychodnie ska³y (rys. 3). Granice eksploatowanej czêœci z³o¿a ogra- niczone s¹ od zachodu stref¹ ochronn¹, która musi byæ zachowana ze wzglêdu na urabianie kopaliny materia³ami strza³owymi i oddziela kamienio³om od zabudowañ wsi. Od pó³nocy przebiega droga Sobótka–Jordanów Œl¹ski. W pozosta³ych kierunkach udokumentowane z³o¿e ograniczone jest u¿ytkami rolnymi, a jego kontynuacja znajduje siê pod nadk³adem utworów holoceñskich. Wystêpowanie w s¹siedztwie izolowanych wynios³oœci z wychod- niami serpentynitów wskazuje na niewielk¹ mi¹¿szoœæ nadk³adu i potencjalne mo¿liwoœci rozszerzenia granic z³o¿a.
Rys. 3. Kamienio³om w Nas³awicach widziany z lotu ptaka (fot. A. Muras) Fig. 3. The aerial view of the Nas³awice quarry (phot. A. Muras)
Zasoby bilansowe udokumentowanego tu z³o¿a wynosz¹ 15 430 tys. Mg, w tym zasoby przemys³owe 8542 tys. Mg, a obecne roczne wydobycie 705 tys. Mg. W wy³¹czonym z eksploatacji z³o¿u Jordanów Œl¹ski w granicach udokumentowanego z³o¿a pozosta³o 13 665 tys. Mg zasobów bilansowych bez wyró¿nionych zasobów przemys³owych. W ob- rêbie elewacji morfologicznych zbudowanych z serpentynitów zachowa³y nieczynne wyro- biska, m.in. w Przemi³owie.
W poprzednich latach eksploatacja by³a prowadzona jednopoziomowym wyrobiskiem sto- kowym osi¹gaj¹c granice obszaru górniczego. Zmiany wielkoœci wydobycia kopaliny w ostat nim dziesiêcioleciu by³y znaczne i wynika³y przede wszystkim z popytu na produkowane asortymenty kruszywa i dodatkowo z ograniczeñ administracyjnych i górniczych (granice obszaru górniczego, eksploatacja jednym poziomem eksploatacyjnym). Umiarkowane zapo- trzebowanie oraz wspomniane ograniczenia spowodowa³y spadek produkcji w pierwszych latach wymienionego okresu. Eksploatacja odbywa siê tutaj z u¿yciem materia³ów wy- buchowych i zgodnie z przepisami prawa musi byæ zachowana odpowiednia odleg³oœæ od najbli¿szych zabudowañ. W latach 2001–2002, wskutek kryzysu w krajowym budownictwie popyt na naturalne kruszywa ¿wirowo-piaskowe zmala³ ³¹cznie o 25%, natomiast wydobycie kamieni budowlanych i drogowych (³amanych i blocznych), które u¿ytkowane s¹ w ponad 90% do produkcji naturalnych kruszyw ³amanych, zosta³o ograniczone o oko³o 2 mln Mg/rok (Bilans zasobów... 2007; Bilans gospodarki... 2007). Szybki wzrost zapotrze- bowania na kruszywo w nastêpnych latach by³ powodem udostêpnienia ni¿ej leg³ego po- ziomu eksploatacyjnego, co zaznaczy³o siê skokowym wzrostem produkcji (rys. 4.).
Z petrograficznego punktu widzenia ska³ami wystêpuj¹cymi w z³o¿u w Nas³awicach s¹ serpentynity antygorytowe lub antygorytowo-lizardytowo-chryzotylowe o teksturach nie- pseudomorficznych. Makroskopowo tworz¹ liczne odmiany o zmiennym zabarwieniu i teks- turze. Zwykle s¹ masywnymi ska³ami w ró¿nych odcieniach zieleni, pociêtymi gêst¹ sieci¹
0 100 200 300 400 500 600 700 800
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
tys.Mg
Rys. 4. Wydobycie serpentynitów w latach 1998–2006 Fig. 4. Output of serpentinites in Poland in the years 1998–2006
¿y³ek wype³nionych w³óknistym zielonym chryzotylem lub bia³ymi wêglanami. Czêsto powierzchnia ska³ upstrzona jest ciemnymi plamami minera³ów kruszcowych – spineli chromowych i magnetytów (rys. 5A).
Rys. 5. Odmiany serpentynitów z Nas³awic (A) oraz odmiany serpentynitów dostêpne w handlu (B) – fotografie z ofert handlowych firm: Prestige Products, Rafstone i Eskandristone; obraz makroskopowy,
powierzchnie polerowane
Fig. 5. The varieties of serpentinite from the Nas³awice quarry (A) and the commercial varieties of serpentinite (B) – after: Prestige Products, Rafstone and Eskandristone. Macroscopic view, polished surface
2.2. W y k o r z y s t a n i e k o p a l i n y , m o ¿ l i w o œ c i r o z s z e r z e n i a p r o d u k o w a n y c h a s o r t y m e n t ó w
Zmienny sk³ad mineralny serpentynitów oraz przemieszanie przestrzenne poszczegól- nych odmian litologicznych powoduje du¿¹ zmiennoœæ parametrów technologicznych. Jest to zauwa¿alne makroskopowo w zmianie kolorystyki ska³y i zmianach strukturalno-tekstu- ralnych. Wed³ug oferty handlowej przedsiêbiorcy (Kopalnie Odkrywkowe Surowców Dro- gowych we Wroc³awiu Sp. z o.o. – www.kosd.pl), serpentynity nas³awickie posiadaj¹ parametry: gêstoœæ objêtoœciowa 2,59 g/cm3, nasi¹kliwoœæ 1,01%, wytrzyma³oœæ na œcis- kanie 120 MPa, mrozoodpornoœæ bezpoœrednia 1,7%. Parametry te w obrêbie z³o¿a s¹ zmienne.
Niektóre odmiany osi¹gaj¹ wytrzyma³oœæ na œciskanie powy¿ej 200 MPa (Nieæ 2002) i ca³kowit¹ mrozoodpornoœæ, przechodz¹c w odmiany o ma³ej wytrzyma³oœci i du¿ej na- si¹kliwoœci. Trzeba zaznaczyæ, ¿e pomierzona wartoœæ wytrzyma³oœci jest zmienna ze wzglêdu na blaszkowy pokrój wiêkszoœci minera³ów oraz kierunkowe ich u³o¿enie. Wiêk- szoœæ niezwietrza³ych odmian jest zwiêz³a i ³atwo przyjmuje poler. Jednak¿e z³o¿ona historia tektonometamorficzna tych ska³ oraz urabianie materia³em wybuchowym jest przyczyn¹, z powodu której obecnie rzadko mo¿na napotkaæ bloki na tyle du¿e, by mo¿na by³o wytwarzaæ z nich p³yty ok³adzinowe lub galanteriê kamienn¹ (rys. 6, 7).
Rys. 6. Silnie spêkane odmiany serpentynitów w urabianym wyrobisku kamienio³omu w Nas³awicach (fot. A. Muras)
Fig. 6. The strongly fractured variety of serpentinite visible at the wall of the Nas³awice quarry (phot. A. Muras)
Przytoczone parametry technologiczne oraz uwarunkowania wynikaj¹ce ze sposobu eksploatacji z³o¿a powoduj¹, ¿e pozyskiwana kopalina wykorzystywany jest na miejscu g³ównie do produkcji ró¿nych asortymentów kruszywa. W ograniczonej iloœci z odmian niespêkanych wytwarzane s¹ przez Spó³dzielniê Pracy „JORDANÓW” w Jordanowie p³ytki ok³adzinowe o ró¿nych wymiarach i wykoñczeniu powierzchni, p³yty posadzkowe, chodni- kowe i ogrodowe oraz drobne elementy zdobnicze. Zdaniem autorów nie wyczerpuje to wszystkich mo¿liwoœci wykorzystania surowca. Wymienione cechy teksturalne, kolory- styka, ³atwoœæ obróbki mechanicznej i przyjmowanie poleru sprawiaj¹, ¿e odmiany nie spêkane nas³awickich serpentynitów, posiadaj¹ce du¿e walory dekoracyjne, mog³yby pos³u-
¿yæ do produkcji konglomeratów (agglomarmurów), tj. produktów bêd¹cych po³¹czeniem 95% ³amanego kamienia naturalnego i 5% ¿ywicy poliestrowej jako ³¹cznika. Tego typu produkty wytwarzane za granic¹ wykazuj¹ znakomite parametry mechaniczne, czêsto prze- wy¿szaj¹ce kamieñ naturalny wchodz¹cy w ich sk³ad oraz posiadaj¹ atrakcyjne walory dekoracyjne. Mo¿na oczekiwaæ, ¿e produkt wytwarzany z serpentynitów z Nas³awic móg³by stanowiæ atrakcyjny materia³ dekoracyjny do wytwarzania budowlanych elementów wykoñ- czeniowych i galanterii dekoracyjnej. Ponadto produkcja konglomeratu mo¿e byæ pro- wadzona w warunkach kontroli koloru, faktury i jakoœci gwarantuj¹cej uzyskanie kilku ró¿ni¹cych siê odmian. Do produkcji kruszywa w dotychczasowych sortymentach mog³yby byæ wykorzystywane silnie spêkane odmiany serpentynitów oraz odpady powsta³e przy produkcji konglomeratów.
Rys. 7. Odmiana bloczna serpentynitów w œcianie kamienio³omu w Nas³awicach (fot. A. Muras) Fig. 7. The large block of serpentinite visible at the wall of the Nas³awice quarry (phot. A. Muras)
Pierwsze próby wytwarzania konglomeratowych p³yt ok³adzinowych zosta³y podjête ponad dziesiêæ lat temu w zak³adzie produkcyjnym firmy, która by³a poprzedniczk¹ obecnej Spó³dzielni Pracy „JORDANÓW”. Próby te nie wysz³y poza etap doœwiadczeñ i póŸniej nie by³y kontynuowane, prawdopodobnie ze wzglêdu na brak opanowania odpowiedniej tech- nologii i promocji produktu (rys. 8).
O celowoœci podjêcia produkcji konglomeratowych p³yt ok³adzinowych mo¿e zade- cydowaæ rachunek ekonomiczny. Przy wstêpnej kalkulacji finansowej niewiadom¹ jest jednorazowy koszt inwestycji obejmuj¹cej liniê technologiczn¹ oraz póŸniejsze sta³e koszty eksploatacyjne. Mo¿na natomiast ju¿ na tym etapie porównaæ ceny gotowych produktów – obecnie produkowanych asortymentów w kamienio³omie w Nas³awicach i oferowanych p³yt i p³ytek ok³adzinowych wytwarzanych przez Spó³dzielniê z Jordanowa oraz serpentynitów lub uzyskanych z nich agglomarmurów pochodz¹cych z importu.
Zgodnie z ofert¹ handlow¹ kopalni „Nas³awice” ceny sprzeda¿y brutto oferowanego kruszywa serpentynitowego zmieniaj¹ siê w zale¿noœci od frakcji asortymentu od 19 do 44 z³/Mg, a kamienia ³amanego o wiêkszych gabarytach wynosz¹ oko³o 80 z³/Mg (wed³ug cennika obowi¹zuj¹cego od 24.07.2008 r.). Uwzglêdniaj¹c gêstoœæ objêtoœciow¹ serpen- tynitu – 2,59 g/cm3, cenê produktu uzyskanego z 1 m3 najdro¿szej, niespêkanej odmiany surowca mo¿na skalkulowaæ na oko³o 210 z³ i jest to maksymalny przychód jednostkowy, jaki kopalnia mo¿e uzyskaæ za wydobywany surowiec, ograniczaj¹c proces technologiczny do kruszenia ska³y i sortowania produktu.
Rys. 8. Przyk³ad konglomeratu wyprodukowanego z serpentynitów nas³awickich (A) oraz konglomerat z oferty handlowej firmy Prodmar (B), najprawdopodobniej z serpentynitu w³oskiego; obraz makroskopowy,
powierzchnie polerowane
Fig. 8. The agglomerate marble made of the Nas³awice serpentinite (A) and the commercial agglomerate marble (B) – after: Prodmar. Macroscopic view, polished surface
Z pociêtych bloków serpentynitu mo¿na uzyskaæ produkty o ró¿nych wymiarach i ró¿nej obróbce powierzchni. W przytoczonym zestawieniu (tab. 1) wykorzystano dane pocho- dz¹ce z cennika Spó³dzielni Pracy „JORDANÓW” oraz firmy JABO MARMI S.A. pro- wadz¹cej na terenie Polski dystrybucjê p³yt i p³ytek polerowanych z ró¿nych ska³. Podane ceny zosta³y przeliczone na wartoœci brutto za m2 wyrobu. Przyjmuj¹c rycza³towo na poziomie 50%, straty surowca zachodz¹ce podczas jego ciêcia i polerowania oraz gruboœæ p³yt i p³ytek skalkulowano wartoœæ produktu w poszczególnych asortymentach, który mo¿na by uzyskaæ z 1 m3ska³y.
Na podstawie przytoczonego zestawienia mo¿na stwierdziæ, ¿e obecny przychód ze sprzeda¿y 1 m3 nieobrobionego serpentynitu odmiany niespêkanej jest ni¿szy od 20 do blisko 80 razy od przychodu ze sprzeda¿y produktów przetworzonych, uzyskanych z takiej samej iloœci surowca. Ceny uzyskane z przeliczeñ ze wzglêdu na przyjête za³o¿enia obli- czeniowe nale¿y przyjmowaæ jako bardzo orientacyjne, tym nie mniej na ich podstawie mo¿na stwierdziæ, ¿e przy stosowanej obecnie technice urabiania ska³y i jej przeróbce surowiec wykorzystywany jest w sposób gospodarczo nieracjonalny i ekonomicznie nie- uzasadniony. Pomimo tego, ¿e wskutek stosowania do urabiania kopaliny materia³ów strza³o- wych nast¹pi³o pogorszenie jej parametrów jakoœciowych i uzyskiwanie wiêkszych bloków serpentynitów, potrzebnych do produkcji p³ytek i innych elementów o wiêkszych roz- miarach, jest ograniczone, to jednak pozyskiwany w obecnym stanie surowiec mo¿e byæ wykorzystywany do produkcji takich produktów z wytworzonych konglomeratów (agglo- marmurów).
TABELA 1 Kalkulacja cenowa (w z³) ró¿nego asortymentu polerowanych p³yt i p³ytek serpentynitowych
TABLE 1 The prices (in PLN) of various assortments of serpentinite polished tiles
Asortyment
Jordanów Import:
serpentynit1 agglomarmur2
cena m2
wartoœæ produktu z 1 m3ska³y
cena m2
wartoœæ produktu z 1 m3ska³y
cena m2
wartoœæ produktu z 1 m3ska³y P³ytki o ró¿nych wymiarach
i gruboœci 1,2 [J] / 1,0 [imp.] cm 100–180 4167–7500 166 8300 69–148 ok.
2875–6167 P³yty 20´ 30/40 cm o gruboœci 2 cm 200 5000
Parapety, blaty o gruboœci 2 cm 480–640 12000–16000 400 10000
P³yty 30´ 30 ´ 3 cm 250 4167
Parapety, blaty o gruboœci 3 cm 590–780 9834–13000 492 8200
1Nazwy handlowe: marmur Verde Gwatemala i Veria Green.
2Nazwa handlowa: agglomarmur Verde Alpi.
[J] oferta Zak³adów w Jordanowie.
[imp.] oferta z importu.
Podsumowanie
W zasygnalizowanym w przedstawionych rozwa¿aniach problemie nale¿y widzieæ dwa aspekty: lokalny – maj¹cy znaczenie praktyczne odnosz¹ce siê do rozpatrywanego z³o¿a serpentynitów, oraz ogólny – odnosz¹cy siê do uregulowañ formalno-prawnych gospodarki z³o¿em i racjonalnego wykorzystania zasobów.
Zasoby kopaliny ka¿dego z³o¿a s¹ ograniczone i wyczerpywalne i z punktu widzenia prowadzenia racjonalnej gospodarki zasobami powinny byæ one wykorzystywane efek- tywnie. Obecny sposób wykorzystywania serpentynitów ze z³o¿a w Nas³awicach najproœciej mo¿na okreœliæ w nastêpuj¹cy sposób – inwestowanie relatywnie ma³ych nak³adów na pozyskanie surowca i jego przetwarzanie pozwalaj¹cych osi¹gn¹æ umiarkowany zysk gwa- rantuj¹cy rentownoœæ dzia³alnoœci zak³adu. Jednak¿e dysponuj¹c surowcem o niew¹tpli- wych walorach u¿ytecznych rozwi¹zaniem ekonomicznie optymalnym i jednoczeœnie wyni- kaj¹cym z racjonalnej gospodarki zasobami z³o¿a celowe by³oby uruchomienie linii tech- nologicznych do wytwarzania innych od dotychczasowych produktów o znacznie wiêkszej wartoœci rynkowej. Mo¿na to osi¹gn¹æ poprzez rozszerzenie zakresu dzia³alnoœci samej kopalni lub zainspirowanie przez w³adze lokalne powstania nowych zak³adów zajmuj¹cych siê przetwarzaniem tego surowca.
Przywilejem inwestora jest wybór, w jaki sposób, na co i w jakiej wysokoœci finansuje now¹ lub modernizuje istniej¹c¹ inwestycjê, gdy¿ on ponosi zwi¹zane z tym ryzyko. Aby osi¹gn¹æ korzystny wynik finansowy przedsiêwziêcia konieczne by³oby w rozpatrywanym przyk³adzie: 1) zmodernizowaæ sposób urabiania kopaliny w taki sposób, aby zwiêkszyæ w wybieranym urobku procentowy udzia³ niespêkanej odmiany surowca; 2) okreœliæ wiel- koœæ wydobycia w okresie wieloletnim na poziomie gwarantuj¹cym sta³e jego dostawy do linii przetwórczych i pozwalaj¹cym utrzymaæ sta³¹ wielkoœæ produkcji wytwarzanych asorty- mentów, dostosowan¹ do zapotrzebowania odbiorców rynkowych, 3) wdro¿yæ nowoczesn¹ technologiê produkcji konglomeratów i uzyskiwanych z nich produktów finalnych oraz 4) prowadziæ na rynku dzia³ania promuj¹ce te produkty. Nale¿y przypuszczaæ, ¿e przy podjêtej przed kilku laty i nie kontynuowanej próbie produkcji p³ytek ok³adzinowych z kon- glomeratów serpentynitowych zabrak³o konsekwencji w dzia³aniu.
Przedstawione przyk³ady sposobów wykorzystania gospodarczego wybranych z³ó¿ su- rowców skalnych ilustruj¹ podan¹ na wstêpie tezê, ¿e istniej¹ce unormowania formalno- -prawne pozwalaj¹ kontrolowaæ gospodarkê zasobami z³ó¿ jedynie od strony iloœciowego ich rozliczenia. Zakres badañ jakoœci kopaliny wykonywanych na etapie rozpoznania i dokumentowania z³o¿a czêsto jest dobierany w taki sposób, aby uzyskaæ odpowiedŸ, czy uzyskany surowiec bêdzie nadawa³ siê do celu z góry okreœlonego przez inwestora. Inwestor nie musi byæ zainteresowany finansowaniem badañ innych parametrów jakoœciowych ko- paliny, które nie s¹ istotne dla planowanej przez niego produkcji. W sposób szczególny zaznacza siê to w przypadkach, gdy eksploatowana kopalina jest przedmiotem obrotu handlowego w stanie surowym lub nisko przetworzonym. Z punktu widzenia racjonalnej gospodarki z³o¿em i ochrony jego zasobów jako dobra nieodtwarzalnego po¿¹dane by³oby,
aby badania jakoœci kopaliny by³y wykonywane w takim zakresie, który pozwala³yby okreœliæ mo¿liwie wszystkie potencjalne kierunki jej wykorzystania gospodarczego. Dys- ponuj¹c tak¹ wiedz¹ mo¿liwe by³oby wybieranie najbardziej optymalnego sposobu jej zagospodarowania poprzez odpowiednie decyzje koncesyjne zawieraj¹ce ustalenia obligu- j¹ce koncesjonobiorcê do optymalnego wykorzystania gospodarczego kopaliny. Uregulo- wania takie mog³yby byæ wsparte przez odpowiednie zró¿nicowanie stawek op³at eks- ploatacyjnych, zale¿nych od jej parametrów jakoœciowych, a nie od przyjêtego sposobu gospodarczego wykorzystania, np.: eksploatacja niespêkanej odmiany surowca z przezna- czeniem na produkcjê kruszywa by³aby obci¹¿ona wy¿sz¹ op³at¹ eksploatacyjn¹ ni¿ jego odmiana spêkana. Powy¿sze rozwi¹zanie jest jedynie propozycj¹ do rozpoczêcia dyskusji na ten temat. Dyskusji wymaga równie¿ ustalenie zasad i Ÿróde³ finansowania rozszerzonych badañ parametrów jakoœciowych kopaliny.
LITERATURA
Bilans zasobów kopalin i wód podziemnych w Polsce wg stanu na 31.12.2006 r. Praca zbiorowa pod redakcj¹ M.
Gientki, A. Malon i M. Tymiñskiego. Wyd. PIG, Warszawa 2007, 451.
Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski i œwiata 2001–2005. Praca zbiorowa pod redakcj¹ R. Neya i T. Smakowskiego. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2007, 1059.
N i e æ M., 2002 – Z³o¿a kopalin budowlanych i drogowych. [W:] Surowce mineralne Polski. Surowce skalne.
Kamienie budowlane i drogowe. Praca zbiorowa pod redakcj¹ R. Neya. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, 9–140.
Ustawa z dnia 4 lutego 1994 r. – Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U. z 2005 r., nr 228, poz. 1947 ze zm.).
Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. – Prawo ochrony œrodowiska (Dz.U. z 2008 r., nr 25, poz. 150 ze zm.).
PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA SERPENTYNITÓW Z NAS£AWIC JAKO SUROWCA DO PRODUKCJI KAMIENI OK£ADZINOWYCH
S ³ o w a k l u c z o w e Nas³awice, serpentynit, agglomarmur, p³yty ok³adzinowe
S t r e s z c z e n i e
Serpentynity w Polsce wystêpuj¹ w obrêbie trzech izolowanych masywów zlokalizowanych w otoczeniu Gór Sowich na Dolnym Œl¹sku. Obecnie s¹ eksploatowane jedynie w NE czêœci masywu Gogo³ów-Jordanów, w miej- scowoœci Nas³awice. Z uwagi na silne spêkanie znajduj¹ zastosowanie jedynie jako surowiec do produkcji œredniej jakoœci kruszywa drogowego. Wiêksze bloki serpentynitów charakteryzuj¹ siê jednak niezrównanymi walorami dekoracyjnymi, znacznie przewy¿szaj¹cymi dostêpne w handlu serpentynity w³oskie, chiñskie i po³udniowo- -amerykañskie (tzw. marmury zielone lub „verde”).
Makroskopowo serpentynity z Nas³awic tworz¹ liczne odmiany barwne i teksturalne. Zwykle s¹ masywnymi ska³ami w ró¿nych odcieniach zieleni, pociêtymi licznymi ¿y³kami wype³nionymi w³óknistym zielonym chry- zotylem lub bia³ymi wêglanami. Czêsto powierzchnia ska³ upstrzona jest ciemnymi plamami minera³ów krusz- cowych. Z petrograficznego punktu widzenia s¹ to serpentynity antygorytowe lub antygorytowo-lizardytowo- -chryzotylowe o teksturach niepseudomorficznych. Ich parametry technologiczne charakteryzuj¹ siê du¿¹ zmien- noœci¹. Niektóre odmiany osi¹gaj¹ wytrzyma³oœæ na œciskanie powy¿ej 200 MPa i ca³kowit¹ mrozoodpornoœæ,
przechodz¹c w odmiany o ma³ej wytrzyma³oœci i du¿ej nasi¹kliwoœci. Wiêkszoœæ niezwietrza³ych odmian jest zwiêz³a i ³atwo przyjmuje poler. Niestety, z³o¿ona historia tektonometamorficzna tych ska³ oraz ich urabianie materia³ami wybuchowymi jest przyczyn¹, dla której obecnie bardzo rzadko mo¿na napotkaæ bloki na tyle du¿e, by mo¿na by³o wytwarzaæ z nich p³yty ok³adzinowe lub galanteriê kamienn¹.
Zdaniem autorów serpentynity z Nas³awic mog³yby pos³u¿yæ do produkcji konglomeratów (agglomarmurów), czyli produktów bêd¹cych po³¹czeniem 95% ³amanego kamienia naturalnego i 5% ¿ywicy poliestrowej jako
³¹cznika. Wykazuj¹ one znakomite w³aœciwoœci mechaniczne, czêsto przewy¿szaj¹ce kamieñ naturalny wcho- dz¹cy w ich sk³ad. Ponadto produkcja konglomeratu mo¿e byæ prowadzona w warunkach kontroli jednoœci koloru i jakoœci. Niska jakoœæ kruszywa serpentynitowego obni¿a jego cenê, zatem bardziej op³acalna by³aby produkcja konglomeratów. Odpady mo¿na by przeznaczyæ do produkcji kruszywa.
SERPENTINITES FROM THE NAS£AWICE QUARRY (LOWER SILESIA) AS A POTENTIAL DIMENSIONAL STONE FOR TILE PRODUCTION
K e y w o r d s
Nas³awice quarry, serpentinite, agglomerate marble, dimensional stones.
A b s t r a c t
Polish serpentinites form three isolated massifs which are situated in the close vicinity of the Sowie Mts., Lower Silesia. At the present, they are mined at the Nas³awice quarry, the NE part of the Gogo³ów-Jordanów Massif. The Lower Silesian serpentinites are used as a medium quality crushed stone because they are usually intensively fractured; large blocks are rare. However, all large Nas³awice serpentinite blocks, that can occur between tectonic zones, show much more decorative properties than the trading varieties of the Italian, Chinese and South American serpentinites (so called green marble or “verde” variety).
The Nas³awice serpentinites form wide range of the macroscopic varieties, colors and textures. They are usually massive rocks that could be cut by numerous veinlets filled with the fibrous green chrysotile and the massive white carbonates. Frequently, the rock surface is spotted by the dark ore minerals. The Nas³awice serpentinites in majority consist of antigorite or antigorite-lizardite-chrisotile and they show non-pseudomorphic textures. Their technical properties are variable in the wide range: the compressive strength of some varieties can exceed 200 MPa, whereas some varieties are completely not resistant for compression. Moreover, some of them are absolutely freezeproof and change continuously to the highly absorbable ones. The non-weathered serpentinites usually are very compact and they have very good polishing properties. Unfortunately, the serpentinite blocks large enough to use them for production the dimensional stones are rare because of the complex tectonometamorphic history of the Massif and because of using the explosives to mine the stone.
The authors suggest that the Nas³awice serpentinites could be used as filling material for production of the agglomerate marble that consist of 95% crushed natural stone and 5% polyester resin. The agglomerate marble is characterized by excellent mechanical properties, which often exceed the properties of the natural equivalent.
Moreover, technology of the agglomerate marble production guarantees the continuous control of the quality, i.e.
color homogeneity, mechanical properties, etc. In our opinion, economic effectiveness of the serpentinite mining should be improved due to agglomerate marble production instead of poor quality crushed stone. The rare large blocks could be used for tile cutting and the waste material of both processes could be utilized as crushed stone.
